JP2021125541A - 処理装置および処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】微細構造物の平滑化を可能とする処理装置および処理方法を提供する。
【解決手段】実施の形態に係る処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内にガスを導入するガス導入口と、前記チャンバ内からガスを排気するガス排気口と、前記チャンバ内に配置され、被処理物を支持するステージと、電極を有し、前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部と前記ステージとの間に設けられた遮蔽部と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、処理装置および処理方法に関する。
半導体デバイス製造のリソグラフィ工程において、光リソグラフィに替わるパターンの転写方法としてナノインプリントリソグラフィが提案されている。ナノインプリントリソグラフィでは、液状の有機材料を塗布した基板にパターンが形成されたテンプレートを直接押し当ててパターンを転写する。
特開２００９−９４３４５号公報
本実施形態が解決しようとする課題は、微細構造物の平滑化を可能とする処理装置および処理方法を提供することである。
実施形態に係る処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内にガスを導入するガス導入口と、前記チャンバ内からガスを排気するガス排気口と、前記チャンバ内に配置され、被処理物を支持するステージと、電極を有し、前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部と前記ステージとの間に設けられた遮蔽部と、を有する。
第１の実施形態に係る処理装置の構成を示す断面図。 第１の実施形態に係るテンプレートを示す上面図。 第１の実施形態に係るテンプレートを示す断面図。 第１の実施形態に係る処理方法を説明するための図。 N2ガスによるプラズマ発光スペクトルを示す図。 図３に続く第１の実施形態に係る処理方法を説明するための図。 第２の実施形態に係る処理装置の構成を示す断面図。 第３の実施形態に係る処理装置の構成を示す断面図。 第３の実施形態に係るテンプレートの搬入方法を説明するための図。 第４の実施形態に係る処理方法を説明するための図。
以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なる。
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る処理装置および処理方法について図１から図６を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る処理装置の構成を示す断面図である。図２は本実施形態に係るテンプレート５０を示す上面図である。図３は本実施形態に係るテンプレート５０を示す断面図である。
まず、第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る処理装置は、例えば、被処理物としての基板上に形成されたパターンを平滑化する装置である。以降の説明において、被処理物はインプリント用のテンプレートを例に説明するが、パターンが形成された半導体基板（半導体ウェハ）であってもよい。
図１に示すように処理装置１はチャンバ１０内に、ステージ１１と、被処理物の温度を調節するヒータ１２と、を備える。ステージ１１は、例えば、インプリント用のテンプレート５０を支持することができる。ヒータ１２は、ステージ１１に支持されているテンプレート５０の温度を調節するためのヒータである。
図１に示すように処理装置１はプラズマ発生部５を備える。プラズマ発生部５は、電極１３、電源１４、および整合器１５を有する。電極１３は、チャンバ１０内のステージ１１よりも上方に設けられる。電源１４は配線によって整合器１５と電気的に接続されている。整合器１５は配線を介して電極１３と電気的に接続されている。プラズマ発生部５は、チャンバ１０内に高周波放電を生じさせてプラズマPを発生させる。
チャンバ１０内のステージ１１と電極１３との間の空間には、遮蔽部４０が設けられる。チャンバ１０は、遮蔽部４０を境界として、ステージ１１を含む処理部６とプラズマ発生部５を含む光源部７に分けられる。遮蔽部４０は、例えば、ガラス、サファイア、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、ポリカーボネートまたはアクリルのいずれかを含む。遮蔽部４０は、光源部７においてプラズマに伴って発生するイオンやラジカルなどから処理部６を遮蔽する。
チャンバ１０には、ガス導入口２１（２１ａ、２１ｂ）およびガス排出部２２（２２ａ、２２ｂ）が設けられる。処理部６には、ガス導入口２１ａおよびガス排出部２２ａが設けられる。光源部７には、ガス導入口２１ｂおよびガス排出部２２ｂが設けられる。ガス排出部２２には、排気量を調節する圧力調節部２３（２３ａ、２３ｂ）が設けられている。ガス導入口２１には、導入するガスの流量を調節する図示しない流量調節部が設けられていてもよい。処理部６に設けられたガス導入口２１aは、処理ガス６１を処理部６に導入する。一方、光源部７に設けられたガス導入口２１bは、光源ガス６２を光源部７に導入する。
チャンバ１０の処理部６の側壁には、開口部が設けられており、この開口部を塞ぐようにゲートバルブ１６が設けられる。
被処理物としてのテンプレート５０は、開口部を介して処理部６の中に搬入され、また、処理部６の中から搬出される。また、処理装置１は、テンプレート５０をステージ１１に載置するため、第１の実施形態では図示しない搬送部を備える。
図２に示すように、テンプレート５０は、四辺形の基材５１が加工されたものである。基材５１は、例えば、石英（透明材料）を主成分とする。基材５１の主面５２の中央付近には、台座部５３が設けられる。台座部５３は基材５１と同様の材料で形成されている。台座部５３は主面５２に対して突出したメサ構造を有する。
台座部５３には、凹凸パターンを有するパターン形成面５４が設けられている。なお、図２では凹凸パターンの一例としてラインアンドスペース構造を有するテンプレート５０が記載されているが、テンプレート５０の凹凸パターンはラインアンドスペース構造には限定されない。
図３に本実施形態のテンプレート５０の断面構造例を示す。図３（a）に示すテンプレート５０aは凹凸パターンが樹脂層５５よって形成されたパターン形成面５４を有している。樹脂層５５は、台座部５３上に形成されたクロム層５７の上に設けられる。樹脂層５５は、例えば、ノボラック樹脂を主成分とするレジストなどで形成される。一方、図３（ｂ）のテンプレート５０ｂでは、凹凸パターンが、台座部５３に直接形成されている。テンプレート５０ｂは、テンプレート５０aの樹脂層５５をマスクにしたエッチング等によって作成される。図３（ｃ）に示すように、パターン形成面５４には、凹凸パターンより微細な凹凸部である微細構造物５６が存在する。なお、本実施形態のテンプレート５０のパターン形成面５４は、テンプレート５０aとテンプレート５０ｂのどちらの構成であってもよい。
次に、上記の処理装置１を用いたテンプレート５０の処理方法について、図１、図４から図６を参照して説明する。図４は本実施形態に係る処理方法を説明するための図である。図５は光源ガスの１つであるN2ガスによるプラズマ発光のスペクトルを示している。図６は処理部６内におけるテンプレート５０の処理方法を模式的に示す図である。
まず、図１に示す処理装置１のゲートバルブ１６が開けられ、第１の実施形態では図示しない搬送部によってチャンバ１０内のステージ１１にテンプレート５０が載置される。テンプレート５０は、パターン形成面５４がチャンバ内の電極１３と対向する向きに載置される。テンプレート５０の載置後、ゲートバルブ１６は閉じられる。
ついで、チャンバ１０内の処理部６に処理ガス６１を導入する。光源部７には光源ガス６２を導入する。処理ガス６１には、例えば、酸素（O2）、オゾン（O3）、亜酸化窒素（N2O）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、フッ素（F2）、三フッ化窒素（NF3）、四フッ化炭素（CF4）、ヘキサフルオロ-1,3-ブタジエン（C4F6）、オクタフルオロシクロブタン（C4F8）、フルオロホルム（CHF3）、ジフルオロメタン（CH2F2）、六フッ化硫黄（SF6）、塩素（Cl2）、三塩化ホウ素（BCl3）、塩化水素（HCl）または臭化水素（HBr）等の反応性ガス、または前記反応性ガスと窒素（N2）、アルゴン（Ar）、ヘリウム（He）等の不活性ガスを含む混合ガスを用いることができる。反応性ガスは、テンプレート５０のパターン形成面５４の材料や厚み等に応じて適宜選択される。反応性ガスを用いることで、テンプレート５０の微細構造物５６の凸部をエッチングすることが可能となる。光源ガス６２には、例えば、N2、O2、Ar、He等のガスを用いることができる。光源ガス６２は、後述するように処理ガス６１に用いる反応性ガスの解離エネルギ等に応じて適宜選択される。このとき、処理部６および光源部７の圧力は圧力調節部２３によって調節される。処理部６の圧力は、例えば、１Paから大気圧程度に調節される。光源部７の圧力は、例えば、０．１Paから１００Pa程度に調節される。
その後、プラズマ発生部５が光源部７にプラズマPを発生させる。プラズマPを発生させる手法は、例えば、誘導結合プラズマや電子サイクロトロン共鳴による放電等が挙げられる。図４に示すように、光源部７にプラズマPが発生すると、処理部６内のテンプレート５０に遮蔽部４０を透過したプラズマ光３１が照射される。このとき、光源部７ではプラズマPに伴ってイオンやラジカルなどが発生する。しなしながら、そのイオンやラジカルの処理部６への移動は遮蔽部４０によって妨げられる。よって、光源部７で発生したイオンやラジカルによって処理部６内のテンプレート５０がエッチングされることを抑制することができる。
光源ガス６２と、処理ガス６１に含まれる反応性ガスの組み合わせについて説明する。図５はN2ガスによるプラズマ発光のスペクトルであり、縦軸は発光の強度を、横軸は発光の波長を示している。図５に示すように、N2ガスのプラズマ発光では、波長300nmから400nmの発光が見られるが、290nm以下の発光はほとんど見られない。例えば、光源ガス６２としてN2ガスを、処理ガス６１に用いる反応性ガスとしてO2ガスを用いた場合、O2ガスの吸収端波長である242nm以下の波長の光が照射されることでO2ガスがイオンやラジカルへと解離する。しかしながら、N2ガスのプラズマ発光では上記のように290nm以下の発光がほとんど見られないため、O2ガスの解離が生じない。よって、単にプラズマ光３１を処理部６に照射したのみでは反応性ガスの解離が起こらないためテンプレート５０へのエッチングは生じない。上記の様に、光源ガス６２の種類は処理ガス６１に用いる反応性ガスの吸収端波長等に応じて適宜選択される。すなわち、光源ガス６２の発光波長は、処理ガス６１に含まれる反応性ガスの吸収端波長よりも長波長となるように設定することが好ましい。
また、光源ガス６２の選択以外に、処理部６へ照射されるプラズマ光３１の波長を調節する方法として、遮蔽部４０に処理ガス６１の吸収端波長よりも波長が短い光を遮蔽するフィルタとしての機能を持たせる方法を選択することもできる。この方法であれば、処理ガス６１の吸収端波長よりも波長が短い光を含むプラズマ発光のスペクトルを持つ光源ガス６２を用いる事が可能となる。このフィルタ機能は、遮蔽部４０としてロングパスフィルタ機能を持つ色ガラスフィルタ等を用いる事で実現することが可能である。
本実施形態では、図３（ｃ）に示す微細構造物５６に対して平滑化処理を行う。この平滑化処理には、処理ガス６１に用いる反応性ガスの吸収端波長よりも波長が長い光を利用する。より具体的には、遮蔽部４０を通して照射されるプラズマ光３１に基づいて、微細構造物５６の表面近傍に発生する近接場光を用いて平滑化処理を行う。
次に、本実施形態における近接場光を用いた平滑化処理について説明する。図３（ｃ）に示すように、本実施形態で平滑化処理を行うテンプレート５０のパターン形成面５４には、凹凸パターンより微細な凹凸部である微細構造物５６が存在する。この微細構造物５６に光が照射されると、近接場光が発生する。近接場光は、微細構造物５６の表面を覆うように局在する。また、近接場光は分子を振動準位へ直接的に励起させる、いわゆる非断熱光化学反応を起こさせることができる。したがって、プラズマ光３１によって反応性ガスの解離が起きない場合でも、微細構造物５６の表面に発生した近接場光が反応性ガスのガス分子と反応し、ガス分子ラジカルへと解離する。
本実施形態では、図６（ａ）に示すように、テンプレート５０にプラズマ光３１が照射される。これによって、テンプレート５０の微細構造物５６の表面近傍に近接場光３２が発生する。テンプレート５０表面の平坦な箇所では、近接場光３２が発生しにくいため、反応性ガスは解離しにくい。一方、微細構造物５６の表面近傍では、近接場光３２が発生しやすいため、反応性ガスは解離しやすい。そして、解離によって発生したラジカルによって、エッチングによる平滑化処理が行われる。この平滑化処理により、微細構造物５６は徐々に小さくなり、ほぼ完全に除去された時点で、近接場光３２は反応性ガスの解離の寄与に対して無視できる程度に小さくなる。そして、図６（ｂ）に示すようにエッチングによる平滑化処理が終了する。なお、平滑化処理に際して、ヒータ１２でステージ１１の温度を調節してもよい。例えば、室温〜80℃に温度を調整可能なヒータ１２を設け、適宜温度を上げることでエッチングの効率を上げることが可能である。
平滑化処理の終了後、処理装置のゲートバルブ１６が開けられ、チャンバ１０内のステージ１１からテンプレート５０が取り外される。取り外されたテンプレート５０はチャンバ１０から搬出される。その後、ゲートバルブ１６は閉じられる。搬出されたテンプレート５０はインプリント処理等に用いられる。
以上に述べた本実施形態の処理装置および処理方法によれば、プラズマに伴って発生するイオンやラジカルによる被処理物のエッチングを抑制しつつ、被処理物の平滑化処理を行うことが可能である。また、レーザーを光源とした近接場光による平滑化処理では、使用する反応性ガスに応じて所望の波長を有するレーザー光源を用意する必要があるが、プラズマ光を光源とした近接場光による平滑化処理では、光源ガス６２を変えることで、同一の装置で異なる反応性ガスでの平滑化処理を行うことが可能である。
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る処理装置および処理方法について図７を参照して説明する。図７は、第２の実施形態に係る処理装置の構成を示す断面図である。第２の実施形態に係る処理装置２が第１の実施形態と異なる点は、遮蔽部４０が可動部１７に接続されており、図７（ａ）に示す光源部７から処理部６を隔離する位置と、図７（ｂ）に示す光源部７から処理部６を隔離しない位置に動かすことができる点、ガス導入口２１、ガス排出部２２および圧力調節部２３がそれぞれ１つずつ設けられている点である。また、第２の実施形態に係る処理方法が第１の実施形態と異なる点は、テンプレート５０の搬出入時に遮蔽部４０を光源部７から処理部６を隔離しない位置に動かす必要がある点と、チャンバ１０内に導入するガスが処理ガスと光源ガスの混合ガス６３である点である。
次に、上記の処理装置２を用いたテンプレート５０の処理方法について、図７を用いて説明する。以下では、第１の実施形態と同様な説明は省略する。まず、チャンバ１０内のステージ１１にテンプレート５０が載置される。このとき、遮蔽部４０は図７（ｂ）に示す光源部７から処理部６を隔離しない位置にある。この位置は、光源部７から処理部６を隔離せず、テンプレート５０の搬出入時に第２の実施形態では図示しない搬送部と干渉しない位置であればよい。そして、ゲートバルブ１６が閉じられた後に、チャンバ１０内にガス導入口２１から混合ガス６３が導入される。例えば、光源ガスN2と反応性ガスO2の混合ガスを用いる場合、N2ガスに対するO2ガスの比率は、20%から80%、より好ましくは50%程度とすればよい。また、チャンバ１０内の圧力は、0.1Paから100Pa程度に調整すればよい。その後、遮蔽部４０を図７（ａ）に示す光源部７から処理部６を隔離する位置に動かし、平滑化処理を行う。この時、テンプレート５０と遮蔽部４０との間には処理ガスを含む混合ガスが存在するため、テンプレート５０の微細構造物５６を平滑化できる。平滑化処理の終了後に、遮蔽部４０を図７（ｂ）に示す光源部７から処理部６を隔離しない位置に動かし、テンプレート５０がチャンバ１０から搬出される。
以上に述べた本実施形態の処理装置および処理方法によれば、第１の実施形態と同様の効果を得られる。また、処理装置２の遮蔽部４０を電極１３とテンプレート５０との間に干渉しない位置に動かすことで、プラズマエッチングも行うことが可能である。
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る処理方法について図８から図９を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係る処理装置３の構成を示す断面図である。図９は処理装置３にテンプレート５０を搬入する工程を説明するための上面図および断面図である。第３の実施形態に係る処理方法に用いる処理装置３が第２の実施形態と異なる点は、遮蔽部４０と可動部１７が無い点、ステージ１１にテンプレート５０より小さく台座部５３よりも大きい空隙４１が設けられ、その空隙４１内にテンプレート５０を持ち上げるリフト１８が設けられている点である。空隙４１は、ステージ１１に載置される基板に設けられた任意の凹凸パターンを覆う程度の大きさであればよい。また、第３の実施形態に係る処理方法が第２の実施形態と異なる点は、テンプレート５０がステージ１１に上下面が反転した状態で載置される点である。
次に、上記の処理装置３を用いたテンプレート５０の処理方法について説明する。以下では、第１の実施形態および第２の実施形態と同様な説明は省略する。まず、上下面を反転させたテンプレート５０が、図９に示す搬送アーム４４によってチャンバ１０内のステージ１１上に搬入される。
この搬入の工程について、図９を用いて詳しく説明する。本実施形態のリフト１８はリフトピン４２とエアシリンダ４３を備える。エアシリンダ４３はリフトピン４２を上下させる。リフトピン４２はテンプレート５０を昇降させる。テンプレート５０が搬入される前は、図９（a）に示すように、リフトピン４２が降下した状態となっている。このリフトピン４２が降下した状態で、図９（ｂ）に示すように、搬送アーム４４によってテンプレート５０が搬入される。その後、図９（ｃ）に示すように、リフトピン４２が上昇し、テンプレート５０を搬送アーム４４から持ち上げる。そして、図９（ｄ）に示すように、搬送アーム４４がテンプレート５０の下から抜かれる。搬送アーム４４はチャンバ１０の外まで移動し、その後、ゲートバルブ１６が閉じられる。ゲートバルブ１６が閉じられた後、チャンバ１０内に混合ガス６３が導入される。この混合ガス６３の導入は、図９（ｄ）に示すようなテンプレート５０が持ち上げられた状態で行われる。そのため、テンプレート５０の下に位置する空隙４１内にも混合ガス６３が導入される。この混合ガス６３の導入が終了した後、図９（e）に示すように、リフトピン４２が降下してテンプレート５０がステージ１１に載置される。この際、図８や図９（e）に示すように、テンプレート５０とステージ１１によって空隙４１が隔離される。これによって、上下面を反転させたテンプレート５０の基材５１が遮蔽部４０と同様の機能を果たす。
テンプレート５０を下ろした後、平滑化処理が行われる。平滑化処理の終了後、テンプレート５０がチャンバ１０から搬出される。テンプレート５０の搬出は、混合ガス６３の導入を除く搬入の工程を逆にして行うことによって行われる。
以上述べた本実施形態の処理方法によれば、上下面を反転させたテンプレート５０の基材５１が遮蔽部４０と同様の機能を果たすため、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、ステージ１１に載置するテンプレート５０の向きを上下反転させることで、第２の実施形態と同様に処理装置３でプラズマエッチングを行うことが可能である。
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る処理方法について図１０を参照して説明する。図１０は本実施形態に係る処理部６内におけるテンプレート５０の処理方法を示す図である。第４の実施形態に係る処理方法は、第１の実施形態と同様に処理装置１を用いて行われる。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、平滑化処理に用いる処理ガス６１が反応性ガスから材料ガスに換わる点である。それ以外は第１の実施形態と同様である。処理ガス６１として材料ガスを用いることで、テンプレート５０の微細構造物５６の凹部に材料を堆積させることが可能となる。材料ガスは、例えば、メタン（CH4）、プロピレン（C3H6）、四フッ化炭素（CF4）、フルオロホルム（CHF3）、ヘキサフルオロエタン（C2F6）、ヘキサフルオロ-1,3-ブタジエン（C4F6）、オクタフルオロシクロブタン（C4F8）、シラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）、ジクロロシラン（SiH2Cl2）、トリクロロシラン（SiHCl3）または四塩化ケイ素（SiCl4）等のガスを用いることができる。なお、プラズマ発生の際に電極に印加されるバイアス電圧やプラズマの密度を制御することでエッチングと堆積のどちらも行うことが出来る、CF4、CHF3、C4F6およびC4F8は、反応性ガスと材料ガスのいずれにも利用可能である。
本実施形態の処理方法では、図１０に示すようにテンプレート５０にプラズマ光３１が照射される。これによって、テンプレート５０の微細構造物５６の表面近傍に近接場光３２が発生する。このとき、プラズマ光３１は材料ガスの解離エネルギよりもエネルギが小さい。そして、テンプレート５０表面の平坦な箇所では、近接場光３２が発生しにくいため、材料ガスは反応しにくい。一方、微細構造物５６の表面近傍では、近接場光３２が発生しやすいため、材料ガスは反応しやすい。そして、材料ガスが反応して生じた材料が堆積することで平滑化処理が行われる。この平滑化処理により、微細構造物５６は徐々に小さくなる。そして、ほぼ完全に除去された時点で、近接場光３２は材料ガスの反応の寄与に対して無視できる程度に小さくなり、材料の堆積による平滑化処理が終了する。
以上述べた本実施形態の処理装置および処理方法によれば、プラズマに伴って発生するイオンやラジカルによる被処理物のエッチングを抑制しつつ、被処理物の平滑化処理を行うことが可能である。また、レーザーを光源とした近接場光による平滑化処理では、使用する材料ガスに応じて所望の波長を有するレーザー光源を用意する必要があるが、プラズマ光を光源とした近接場光による平滑化処理では、光源ガス６２を変えることで、同一の装置で異なる材料ガスでの平滑化処理を行うことが可能である。
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る処理方法を説明する。第５の実施形態に係る処理方法は、第２の実施形態と同様に処理装置２を用いて行われる。本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、平滑化処理に用いる処理ガス６１が反応性ガスから材料ガスに換わる点である。それ以外は第２の実施形態と同様である。
以上述べた本実施形態の処理装置および処理方法によれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、処理装置２の遮蔽部４０を電極１３とテンプレート５０との間に干渉しない位置に動かすことで、プラズマエッチングも行うことが可能である。
（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る処理方法を説明する。第６の実施形態に係る処理方法は、第３の実施形態と同様に処理装置３を用いて行われる。本実施形態が第３の実施形態と異なる点は、平滑化処理に用いる処理ガス６１が反応性ガスから材料ガスに換わる点である。それ以外は第３の実施形態と同様である。
以上述べた本実施形態の処理方法によれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、ステージ１１に載置するテンプレート５０の向きを上下反転させることで、第２の実施形態と同様に処理装置３でプラズマエッチングを行うことが可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１、２、３…処理装置、５…プラズマ発生部、６…処理部、７…光源部、１０…チャンバ、１１…ステージ、１２…ヒータ、１３…電極、１４…電源、１５…整合器、１６…ゲートバルブ、１７…可動部、１８…リフト、２１…ガス導入口、２２…ガス排出部、２３…圧力調節部、３１…プラズマ光、３２…近接場光、４０…遮蔽部、４１…空隙、４２…リフトピン、４３…エアシリンダ、４４…搬送アーム、５０…テンプレート、５１…基材、５２…主面、５３…台座部、５４…パターン形成面、５５…樹脂層、５６…微細構造物、５７…クロム層、６１…処理ガス、６２…光源ガス、６３…混合ガス

Claims (14)

  1. チャンバと、
    前記チャンバ内にガスを導入するガス導入口と、
    前記チャンバ内からガスを排気するガス排気口と、
    前記チャンバ内に配置され、被処理物を支持するステージと、
    電極を有し、前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
    前記プラズマ発生部と前記ステージとの間に設けられた遮蔽部と、
    を有する、処理装置。
  2. 前記プラズマ発生部は、
    前記電極と、
    電源と、
    整合器とを備える請求項１に記載の処理装置。
  3. 前記ガス導入口は、第１の導入部と第２の導入部とを有し、
    前記ガス排出部は、第１の排出部と第２の排出部とを有し、
    前記遮蔽部は前記チャンバ内の空間を、第１の空間と第２の空間に仕切っており、
    前記第１の導入部と前記第１の排気部は、前記第１の空間に接続され、
    前記第２の導入部と前記第２の排気部は、前記第２の空間に接続される請求項１に記載の処理装置。
  4. 前記チャンバ内に可動部をさらに備え、
    前記遮蔽部は前記可動部に接続されている請求項１乃至３に記載の処理装置。
  5. 前記遮蔽部は、イオンおよびラジカルを遮断する請求項１乃至４に記載の処理装置。
  6. 前記遮蔽部は、前記チャンバに導入する反応性ガスもしくは材料ガスの吸収端波長よりも長波長の光を透過する請求項１乃至５に記載の処理装置。
  7. 前記遮蔽部はガラス、サファイア、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、ポリカーボネートまたはアクリルのいずれかを含む請求項１乃至６に記載の処理装置。
  8. 前記チャンバ内に前記ステージの温度を調節する温度調節部をさらに備える請求項１乃至７に記載の処理装置。
  9. チャンバ内に被処理物を載置する工程と、
    前記チャンバ内に光源ガスを導入する工程と、
    前記チャンバ内に反応性ガスもしくは材料ガスを導入する工程と、
    プラズマ発生部によって発生したプラズマ光を、遮蔽部を通じて前記被処理物に照射する工程と、
    を含む処理方法。
  10. チャンバ内に被処理物を載置する工程と、
    前記チャンバ内に光源ガスと反応性ガスの混合ガスもしくは、前記光源ガスと材料ガスの混合ガスを導入する工程と、
    プラズマ発生部によって発生したプラズマ光を、遮蔽部を通じて前記被処理物に照射する工程と、
    を含む処理方法。
  11. チャンバ内のステージにパターン面を有する被処理物をパターン面が下面となるように載置する工程と、
    前記チャンバ内に光源ガスと反応性ガスの混合ガスもしくは、前記光源ガスと材料ガスの混合ガスを導入する工程と、
    前記被処理物と前記ステージによって形成される空間が前記被処理物と前記ステージによって密閉された状態とする工程と、
    プラズマ発生部によって発生したプラズマ光を、前記被処理物を通じて前記パターン面に照射する工程と、
    を含む処理方法。
  12. 前記被処理物の温度を調節する工程をさらに含む請求項９乃至１１に記載の処理方法。
  13. 前記反応性ガスは、酸素（O2）、オゾン（O3）、亜酸化窒素（N2O）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、フッ素（F2）、三フッ化窒素（NF3）、四フッ化炭素（CF4）、ヘキサフルオロ-1,3-ブタジエン（C4F6）、オクタフルオロシクロブタン（C4F8）、フルオロホルム（CHF3）、ジフルオロメタン（CH2F2）、六フッ化硫黄（SF6）、塩素（Cl2）、三塩化ホウ素（BCl3）、塩化水素（HCl）または臭化水素（HBr）のいずれかを含む請求項９乃至１１に記載の処理方法。
  14. 前記材料ガスはメタン（CH4）、プロピレン（C3H6）、四フッ化炭素（CF4）、フルオロホルム（CHF3）、ヘキサフルオロエタン（C2F6）、ヘキサフルオロ-1,3-ブタジエン（C4F6）、オクタフルオロシクロブタン（C4F8）、シラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）、ジクロロシラン（SiH2Cl2）、トリクロロシラン（SiHCl3）または四塩化ケイ素（SiCl4）のいずれかを含む請求項９乃至１１に記載の処理方法。
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